栏杆计算书Word文档下载推荐.docx
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a:
水平地震影响系数最大值,取
G:
幕墙构件的自重,㎡
故E（K）=㎡
玻璃的选用校核
本处选用玻璃种类为:
钢化夹胶玻璃
、玻璃面积:
B:
该处玻璃栏杆分格宽:
H:
该处玻璃栏杆公格高:
A:
该处玻璃板块面积:
A×
B×
H
=㎡
、该处玻璃板块自重:
G玻璃板块自重
T:
玻璃板块厚度:
㎡
玻璃的重力密度为:
G=×
t/1000
12/1000
该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用：
（E）:
地震作用分项系数：
Ｅ：
垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值（kN／㎡）
E=γ（E）×
E（K）
作用于楼面与栏杆顶之间的均匀分布荷载1kN/㎡:
设计值q（L）=×
1=m
作用于栏杆顶的均匀分布线荷载㎡
荷载组合
参照《建筑结构荷载规范》ＧＢ2009-2001，用于强度计算时采用以下组合：
（L）+×
W（k）
（k）+×
q（L）
（K）+×
W（k）+×
综合以上荷载的大小，本处强度计算可仅考试组合
Ｑ＝（k）+×
q（L）=㎡
玻璃的强度、扰度计算：
校核依据：
o≤f（g）=m㎡
W（k）:
垂直于玻璃平面的风荷载标准值（M/m㎡）
E（k）:
垂直于玻璃平面的地震作用标准值（Ｎ/m㎡）
q（L）:
作用于楼面与标杆顶之间的均匀分布荷载（Ｎ/m㎡）
σ（WK）:
在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值（Ｎ/m㎡）
σ（EK）:
在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截的最大应力标准值（Ｎ/m㎡）
θ：
参数
η折减系数,可由参数θ按表６．１．２－２采用
a：
玻璃短边边长：
８９５mm
b:
玻璃长边边长１２６７mm
t1,t2：
玻璃的厚度：
t1＝t2=
m:
玻璃板的弯矩系数，按边长比a/b查表得：
m=+×
在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值计算（Ｎ/m㎡）
θ＝（Ｗ（k）+×
q（EK））×
a4/（E×
t4）
=
η：
折减系数，按0＝
查表得：
100
风荷载作用应力：
σ（Ｗk）=σ2（Wk）=6×
m×
W（k）×
a2×
η/t2
=6×
2/103×
8952×
62
=m㎡
活荷载作用应力：
σ1（EK）=σ2（Ek）=6×
E（K）×
=6×
1/2/103×
9302×
玻璃最大应力设计值：
采用组合：
Ｗ（k）+×
σ=σ（Wk）+×
σ1（Wk）=m㎡<
f（g）=m㎡
玻璃强度满足要求！
D（f）:
在风荷载标准值作用下扰度最大值（mm）
D:
玻璃的刚度（Ｎ·
mm）
Te:
玻璃等效厚度：
te=（t13+t23）=
V:
泊松比，按JGJ102-2003条采用,取值为
u:
扰度系数:
D=（E×
te3）/12（1-v2）
=（N·
m）
D（f）=u×
（W（k）+×
q（L）×
a4×
η/D
=（mm）
由于玻璃的最大扰度d（f）=,小于玻璃短边边长的60分一（mm）
玻璃的扰度满足要求!
以下利用有限元软件sap进行计算,计算模型如下图
无玻璃扶手栏杆计算
对强度和跨中扰度按照横边框两端固接计算，故两端弯矩最大
（１）扶手栏杆采用２５×
５０×
２镀锌矩开管组合而成，其截面特性如下：
Ａ＝284㎡
Ix=29604mm4,Iy=9079mm4
Wx=,Wy=
（2）作用有均匀分布活荷载
分布活荷载标准值m活荷载作用方向分沿竖向和水平方向
（3）扶手栏框弯矩（剪力产生作用较小，可忽略）由于打手栏长度较大，在与墙嵌固外弯矩最大荷载在端部产生弯矩Ｍ（Ｌ）（kN·
M（L）=·
m
（4）扶手栏强度计算
活载沿竖向：
σ＝Ｍ/r/Wx
106/2368
=mm2<
215N/mm2
活载沿水平方向：
σ＝Ｍ（Ｌ）
查表得ψ＝０．３７
λ＝
NE=×
105×
1000/×
+
＝1420/×
1000）+×
106/×
8333×
）=mm2<
215N/mm2
剪力作用下：
τ＝V/A
215N/mm2
弯剪共同作用下：
σ＝（τ2+σ2）1/2
强度满足要求！
（４）竖边框扰度计算
U（max）:
竖边＝<
9mm
<
2714/250=
扰度可以满足要求！
（５）边框焊缝又验算
焊缝抵抗矩：
Ｗw=×
12-2×
503/12/2）=
焊缝面积：
Ａw=×
50=
栏杆条端部焊缝承受弯矩：
Ｍ＝·
剪力：
Ｖ＝
采用角焊缝，宽4mm，在弯矩作用下其最大应力为
σ＝Ｍ/Ｗw=mm2>
160N/mm2
在剪力作用下其最大应力为
σ2＝Ｖ/Ａw=mm2<
弯剪共同作用下应力为
σ（σ12+σ22）1/2＝Ｎ/mm2＞160Ｎ/mm2
故焊缝无法满足要求，换成８mm后的焊缝重新计算．
12-20×
503/12）/2）=
Aw=×
50=
在弯矩作用下其最大应力为
σ＝Ｍ／Ｗw=mm2<
σ＝V/Aw=mm2<
σ＝（σ12+σ22）1/2=mm2<
（6）边框内六角螺栓的连接验算
取螺栓直径4mm，已知螺栓每隔300mm布置一只，故300mm内两只螺栓的需抵抗的力为
×
=
螺栓承载剪力为：
V=Afv=×
π×
42/4×
2=〉
故螺栓满足要求
预埋件计算
预埋件采用膨胀螺栓固定，膨胀螺栓取慧鱼FBN12/15+35M12，监测得其极限拉力值约为36kN，剪力按Q235钢计算得125×
122/4=锚固区域的混凝土计算承载力为：
根据《混凝土加固设计规范》
混凝土采用Ｃ30，故基材混凝强度等级对锚固承载力的影响系数
ψa=,
混凝土立方体抗压强度标准=,
有效锚固深度hef=70mm
ψN=ψψ,N/Ac,N0
ψs,N=
ψe,N=1/[1+（2eN/Scr,N）]
Scr,N=3×
hef=210mm
eN=0
ψe,N=1
参与受拉螺栓为2根
对该工程中的螺栓锚固端的混凝土情况，大致可分为两类：
水平栏杆锚固和竖直栏杆锚固对于水平栏杆锚固，有效混凝土的投影面积分布如下图所示
其有效面积为：
Ａc,N=65100mm2
Ac,N0=44100mm2
所以ψＮ＝ψＳ，ＮψＥ，ＮＡＣ，Ｎ／ＡＣ，Ｎ０＝×
1×
65100/44100=
故N1c=ψaψ
==
对于竖直栏杆锚固，有效混凝土的投影面积分布如下图所示
Ａc,N=48050mm2
Ac,N0=44100mm2
所以ψＮ＝ψψ故Ｎ1c=ψaψN
=×
==
混凝土的受剪承载力设计值为
Ｖc=ψV
平行于剪力方向的边距Ｃ1=50mm
锚栓外径d0=12mm
Ψ=1
C12
=
所以ψv=ψψh,vψψψAcy0=1×
4=4
Vc=Ψv
4×
以上计算了锚固混凝土的抗拉强度和抗剪强度 对于侧面扶手栏的预埋件，其混凝土受拉部分所受拉力为
M/=<
Ｎ
混凝土锚固能力满足其所受剪力为
Ｖ＝<
拉剪复合作用下混凝土承载力验算：
单个膨胀螺丝拉力为:
M/d=2=<
Nrk,s/γms=36/=30kN
单个膨胀螺丝爱到的剪力为:
2/4=<
Vrk,s/γms=
帮侧面的膨胀螺丝满足要求
对于底面竖边框的预理件,其混凝土受拉部分所受拉力为
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
M/=>
混凝土锚固能力无法满足
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
其所受剪力为
V=<
单个膨胀螺丝受到拉力为:
单个膨胀螺丝受到的拉力为
Vrk,s/γms=
故底面的螺丝满足要求
2TA-WL24
计算选取洞宽尺寸为16800mm内的扶手栏杆作为对象,假设共有10榀,则每榀宽1675mm,高1025mm.
玻璃的选用与校核
竖边框剪力:
荷载作用产生弯矩（kN·
V=kN
（3）横边框强度计算
弯矩作用下:
σ=M/γ/w
=mm2<
215N/mm2
剪力作用下:
τ=V/A
=N/mm2<
弯剪满足要求
对于侧面扶手栏的预埋件,其混凝土受拉部分所爱拉力为
kN<
kN,混凝土锚固能力满足
kN
拉剪复合作用下混凝土承载力验算:
（βN）2+（βV）2<
1
M/d=2=kN<
Nrk,s/γms=36/=30kN
单个膨胀螺丝受到的剪力为:
2/4=kN<
故侧面的膨胀螺丝满足要求
对于底面竖边框的预埋的件,其混凝土受拉部分所受拉力为
混凝土锚固能力满足
Nrk,s/γms=36/=30kN
Vrk,s/γms=
3TA-WL23
单个膨胀螺丝受到剪力为:
百页栏杆计算:
4TA-ML10
每榀宽1750mm,高1800mm
构件截面
钢材为Q235;
截面为:
25×
100×
3钜形管;
50×
2矩形管;
10扁铁;
荷载计算
栏杆标高为,近似取标高为处风荷载计算
（1）.风荷载标准值计算:
W（J）=m2
高处阵风系数（按C类区计算）
β=
μ（B）:
高处风压高度系数（按C类区计算）GB50009-2001）
μ=
风荷载体型系数
W（k）=β×
μ（B）×
μ×
=×
=m2
挡风系数φ=An/A
栏杆条宽度:
10mm
栏杆条间距:
50mm
φ=10/50=<
W（k）=φ×
=mm2
（2）.风荷载设计值:
W:
风荷载设计值（kN/m2）
γ（W）:
风荷载作用效应的分项系数:
按该工程《设计要求总则》中规定取
=kN/m2
（3）地震作用计算
E（K）=β×
α×
α：
水平地震影响系数最大值，计算模型如下图
G：
百叶构件的自重，m2
故E＝kN/m2
以下利用有限元软件sap进行计算，计算模型如下图
竖边框计算：
对于楼面对栏杆部分区域，其上主要作用为：
风荷载：
W＝kN/m2
地震作用：
E（K）＝kN/m2
活载：
q（L）=kN/m2
参照《建筑结构荷载规范》GB2009－2001，用于强度计算时采用以下组合：
综合以上荷载的大小，本处强度计算可仅考虑组合
Q＝（L）+×
W（k）=kN/m2
用于挠度计算时，荷载取为
Q（k）=q（L）+×
（1）竖这框由25×
60×
3矩开钢管组合而成，其截面特性如：
A=284mm2
I=90000mm4
W=3630mm3
i=
根据JGJ102－说明，矩形钢管厚度应大于3mm，故建议为25×
3，
其截面特性如下：
A=414mm2
I=125542mm4
W=
（2）栏杆条线分布荷载设计值（矩形分布）
Q
（1）：
线分布荷载设计值
B：
栏杆条间距：
Q
（1）＝Q×
B
＝kN/m2
（3）竖边框弯矩和剪力：
竖边框底部弯矩和剪力均最大，其值为
M＝kN·
V＝kN
N＝×
＝kN
（7）若改为可拆卸栏杆,计算如下:
焊接计算:
采用角焊疑缝,宽4mm
焊缝抵抗矩:
WW=×
12-10×
403/12）/2）=6580mm3
焊缝面积:
AW=×
40=372mm2
焊缝承受弯矩:
M=kN·
剪力:
σ1=M/WW=mm2<
σ2=V/Aw=mm2<
σ=（σ12+σ22）1/2=mm2<
160N/mm2
故焊缝满足要求.
20×
40×
2矩形管强度计算:
A=224mm2
I=533504mm4
W=mm3
在弯剪力作用下:
强度要求!
螺丝计算:
竖向作用力:
N=
两螺丝受弯矩产生的剪力:
103/50=kN
所以一个螺丝的剪力为:
+1/2=
两螺丝承受弯矩产生的剪力:
所以一个螺丝承受的剪力为:
+1/2=kN
螺丝截面:
剪力作用下的剪应力:
τ=V/AW=mm2
栏杆条计算:
（1）栏杆条由50×
10扁铁组合而成,其截面特性如下:
A=500mm2
I=
W=4170mm3
（2）荷载线分布荷载设计值同前
（3）栏杆条弯矩:
（4）栏杆条挠度计算
σ=M/γ/w
强度满足要求.
（5）栏杆条挠条焊缝验算
栏杆条最大挠度
U（max）=<
1800/250=
挠度可以满足要求！
（6）拦杆条焊缝验算
503/12）/2）=
采用角焊缝，宽4mm,在弯矩作用下其最大应力为
σ2=V/AW=mm2<
σ=（σ12+σ22）1/2=mm2<
故焊缝满足要求。
扶手栏杆计算
（1）
扶手栏杆采用50×
3镀锌矩形管组合而成，其截面特性如下：
A＝714mm2
Ix=76480mm3Iy=768242mm3
Wx=6118mm3Wy=15365mm3
活荷载分布标准值m
（3）扶手拦框弯矩
荷载在扶手拦中部产生弯矩M（L）（kN·
M（L）＝kN·
活载沿竖向
σ=M/γ/Wx
106/6118
215N/mm2
σ=M/γ/Wy
=N/mm2<
强度满足要求
（5）扶手栏杆挠度计算
仅计算活荷载沿竖向
扶手栏沿竖向最大挠度
3400/250＝
挠度满足要求
（6）扶手栏焊缝验算
WW＝（×
503/12）/
（2）＝
AW＝×
50=mm2
焊缝承受弯矩：
σ2=V/AW=4N/mm2<
弯剪共同作用下就力为
连接件焊缝计算
（1）连接件由50×
10扁铁组合而成，其截面特性如下：
I=104200mm4
W=41
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